浮点运算性能 C++ [重复]答案

【问题标题】：Float Operations Performance C++ [duplicate]浮点运算性能 C++ [重复]
【发布时间】：2012-12-15 04:02:55
【问题描述】：

可能重复：
Floating point division vs floating point multiplication

最近，我写了一个程序来计算我的电脑需要多长时间计算实数乘法、除法和加法。

为此，我使用了 QueryPerformanceFrequency 和 QueryPerformanceCounter 函数为了获得时间间隔。

我已经使用 6,000,000 次迭代测试了我的程序：6000000 次乘法、除法和求和（使用浮点变量），并得到以下结果：

O.S = Windows Vista (TM) Home Premium, 32-bit (Service Pack 2)
Processor = Intel Core (TM)2 Quad CPU Q8200
Processor Freq = 2.33 GHz

Compiler = Visual C++ Express Edition


    nº iterations                              time in micro seconds
    6000000 x real    mult + assignment ->     15685.024214 us
    6000000 x real     div + assignment ->     51737.441490 us
    6000000 x real     sum + assignment ->     15448.471803 us
    6000000 x real           assignment ->     12987.614348 us

    nº iterations                              time in micro seconds 
    6000000 x real                mults ->      2697.409866 us
    6000000 x real                 divs ->     38749.827143 us
    6000000 x real                 sums ->      2460.857455 us

    1 Iteration                          time in nano seconds
    real                 mult ->         0.449568 ns
    real                  div ->         6.458305 ns
    real                  sum ->         0.410143 ns

是否有可能除法比乘法慢六倍，以及加法实际上等于乘法（~ 0.42 ns）？

【问题讨论】：

问：有没有可能除法比乘法慢六倍，而加法实际上等于乘法？答：是的。

标签： c++ performance performancecounter

【解决方案1】：

是的。如果您曾经手动进行过除法，那么您就知道它涉及到很多子操作。

至于加法和乘法的速度大致相同：它们更多地与设置操作数和存储结果有关，而不是实际计算。通过使用 SSE 指令进行加法和乘法编译（在 x86 上），您也许可以在它们之间获得更多差异。

【讨论】：

【解决方案2】：

使用现代 CPU，乘法与加法的速度大致相同。

在英特尔的 Sandy Bridge 上，使用 SSE 进行乘法运算的时间是加法运算时间的 4/3。但是考虑到 ILP，可以同时处理多个指令，它们实际上需要相同的时间。在同一个 CPU 上，使用 ILP，单精度除法需要 7-14 倍的时间！

来源：Agner Fog's instruction tables。在他的网站上有很多非常好的读物。

【讨论】：